E1

Technology

12 hours ago

Author

E1 je v telekomunikačních systémech používajících časový multiplex (TDM) označení pro přenosovou kapacitu s 32 duplexními kanály každý o rychlosti 64 kbit/s umožňující současný přenos 30 telefonních hovorů kódovaných PCM 8 kHz x 8 bitů (další jeden kanál se používá pro signalizaci a jeden pro synchronizaci). V ISDN to odpovídá Primary Rate Interface (PRI). V evropské plesiochronní digitální hierarchii (PDH) je E1 první řád (nejnižší rychlost). Slangový název pro E1 je dvoumegabit. Složení rámce a multirámce digitálních přenosových systémů 1. řádu popisuje doporučení CCITT (ITU-T) G.703, G.732 a další. V Severní Americe a Japonsku se pro obdobné účely používá Linka T1 s rychlostí 1,544 Mbit/s (pro 24 kanálů po 64 kbit/s).

Struktura multirámce

Multirámec (MR) se skládá z 16 rámců, má jmenovitou délku 2 ms, opakovací kmitočet 500 Hz. Rámec má 32 timeslotů (TS0. +more až TS31. ), má jmenovitou délku 125 μs, opakovací kmitočet 8 kHz. Každý TS se skládá z osmi symbolových intervalů (bitů) a TS má jmenovitou délkou 3. 9 μs. Přenosová rychlost E1 je tedy 8 bit x 32 TS x 8000 Hz = 2048 kbit/s a proto běžné označení jako dvoumegabitová linka nebo zkráceně dvoumegabit. Jeden timeslot je schopen přenášet data rychlostí 64 kbit/s (8 bit x 8000 Hz). Pro přenos uživatelských dat je možné použít pouze 30 timeslotů, protože první timeslot (označovaný jako TS0) je použitý pro rámcovou synchronizaci a přenos služebních informací (alarm), dále pak 17. timeslot (TS16) je určen pro signalizaci.

TS0	TS1	TS2	.	TS15	TS16	TS17	. +more	TS30	TS31

Struktura nultého timeslotu je v následující tabulce:

Sudé - obsahují synchroskupinu Liché - nez synchroskupiny

%" V\| timeslot TS0	S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8
sudé rámce	X	0	0	1	1	0	1	1
liché rámce	X	1	A	N	N	N	N	N

* bit AF slouží pro indikaci alarmu ztráty rámcového souběhu, * bit X slouží pro CRC-4, * bity N jsou tzv. národní bity.

Struktura timeslot 16

%" V\| timeslot TS16	S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8
0	0	0	0	N	An	N	N

* bit An slouží pro indikaci alarmu ztráty multirámcového souběhu

Zjednodušeně lze vyjádřit TS0 pro jednotlivé rámce následující tabulkou:

V\| Rámec	S1	S2	S3	S4	S5	S6	S7	S8
R0, R2,. , R14	X	0	0	1	1	0	1	1
R1, R3,. +more, R15	X	1	Y	Z	U	V1	V2	V3

Signál rámcové synchronizace má složení 0011011 a je umístěn v sudých rámcích na symbol. místech S2 - S8 nultého kanálového intervalu TS0. +more Synchroskupina 0011011 se označuje zkratkou FAS(Frame Alignment Signal), ostatní místa TS0 každého rámce NONFAS nebo FAS s pruhem. V lichých rámcích patří k rámcové synchronizaci symbol 1 na místě S2. Zmenšuje se tím pravděpodobnost náhodného napodobení rámcové synchronizace, protože se na místě S2 pravidelně střídá nula a jednička. Ztráta rámcového souběhu je vyhodnocena, jestliže přijímaná synchroskupina je přijata 3x za sebou s poruchou i jen v jednom bitu. K obnově rámcového souběhu dojde, jestliže byla přijata bezchybná synchroskupina v rámci n, v následujícím rámci n+1 synchroskupina chybí, v rámci n+2 je znovu přítomna bezchybná synchroskupina. Symbol označený X (symbolové místo S1 TS0 všech rámců ) představuje digitální kanál 8 kbit/s (opakovací kmitočet symbolového místa S1 a každého jiného symbolového místa) pro použití v mezinárodním spojení. Dnes je tato pozice využívána pro CRC-4 (Cyclic Redundancy Check). Symbol označený Y (S3 v lichých rámcích TS0) může být využit pro přenos havarijní signalizace ke vzdálené stanici. V bezporuchovém stavu má hodnotu log 0, při hlášení poruchy hodnotu log 1. Symboly Z, U, V1, V2, V3 (symbol. místa S4 - S8 TS0 lichých rámců) - každý z těchto symbolů představuje digitální kanál 4 kbit/s, použitelný podle CCITT v národních sítích. TS1 - TS15 a TS17 - TS31 jsou využity pro přenos tlf. kanálů TK1 až TK30.

%" V\| Rámec	Tlf. kanál	S1	S2	S3	S4	Tlf. +morekanál	S5	S6	S7	S8
R0		0	0	0	0		x1	y	x2	x3
R1	TK1	a	b	c	d	TK16	a	b	c	d
R2	TK2	a	b	c	d	TK17	a	b	c	d
.	.					.
R15	TK15	a	b	c	d	TK30	a	b	c	d

TS16 je využit pro vytvoření signalizačních kanálů pro telefonní kanály TK1 -TK30. Multirámcová synchronizace má složení 0000 a umístění v R0, symbolová místa S1, S2, S3, S4 TS16. +more Synchroskupina 0000 se označuje zkratkou MFAS (Multiframe Alignment Signal) ostatní místa TS16 v R0 zkratkou NONMFAS nebo MFAS s pruhem. Signalizační kanály mají umístění S1 - S8 v TS16 v rámcích R1 - R15. Počet signalizačních kanálů je do čtyř pro každý telefonní kanál, označení signalizačních kanálů - a, b, c, d. Pro třicetikanálové systémy jsou užity pouze kanály a, b, symbol c má stálou hodnotu log 0, symbol d má stálou hodnotu log 1. Symboly označené x (místa S5, S7, S8 v TS16 rámce R0 představují digitální kanály s přenosovou rychlostí 500 bit/s, symbol y (místo S6) je použit pro poplachový signál ztráty MFAS, přenosovou rychlost má také 500 bit/s. Kromě výše uvedené signalizace CAS (Channel Associated Signalling) existuje v digitálním spojování také centralizovaná signalizace CCS (Common Channel Signalling) s využitím signalizačního systému SS7. Pak lze pro přenos dat využít 31 kanálových intervalů.

Pro přenos hlasu můžeme v každém timeslotu přenášet přesně jeden hovor v digitální kvalitě PCM. Do celé linky se potom „vejde“ 30 hovorů a zbývající timeslot (obvykle šestnáctý) se použije pro signalizaci. +moreToho lze výhodně použít pro přenos ISDN přípojky typu PRI. Pokud se nepoužívá ISDN signalizace, je použita signalizace typu CAS, případně CCS7.

Aby bylo možné kombinovat přenos hlasu a dat, je potřeba použít multiplexor, který rozdělí E1 linku na dvě části. První obsahuje např. +more prvních čtrnáct kanálů pro hovory a jeden timeslot pro signalizaci a připojuje se k pobočkové ústředně (PBX). Druhá část používá zbylých 16 timeslotů o celkové rychlosti 1024 kbit/s a připojuje se třeba do routeru pro přístup do internetu. Poměr přidělených kanálů pro data a hlas lze samozřejmě měnit, toto byla modelová situace.